草场门交叉口渠化工程评估.doc

河海大学本科毕业论文毕 业 设 计（论 文） 草场门交叉口渠化工程评估 专业年级 交通工程 草场门交叉口渠化工程评估（河海大学交通学院，江苏 南京 210098）摘要：随着交通量的增长，道路通行能力降低，交叉口交通问题日益突出。渠化工程可以对交通流进行科学的引导，以达到分离和规制交通流的目的，这通常取得较好的效果，也使得渠化工程在解决道路拥堵问题上显得尤为重要。草场门交叉口以前是一个立交和环交相结合的城市交叉口，为主城区与河西地区主要交通通道的连接点，交通拥堵比较严重。在进行渠化工程后，由环形交叉口变为十字交叉口，并改变了交叉口的车道数。本文研究交叉口改造前后对道路交通的影响，并在均采用现状交通量的前提下，运用微观仿真软件VISSIM3.70对改造前后的道路情况分别进行仿真，运行仿真，得出仅受道路渠化工程影响下的各项指标，并对这些指标进行对比，分析渠化工程对通行能力、交通量、通行时间等多方面的影响，从服务水平方面简要评价一下渠化工程。关键词：渠化工程 仿真 评估 VISSIM3.70 Assessment of the channeling of Caochangmeng intersectionYanghuan (School of Traffic, Hohai University, Nanjing, Jiangsu, 210098, China)Abstract：With the growth of traffic, the capacity of road is falling, and intersection traffic problems are becoming acute. After the channeling, traffic flow can be guided by science in order to be separated. This is usually achieved good results. As a result, channeling of the project in addressing the issue of road congestion is especially important.Caochangmen with viaduct and round cross, located at the western main road of Nanjing, is the interjection of the downtown area and the West of the Qinghuai River where heavy traffic congestion always occurs. The project changes roundabout into cross and the number of the driveway. This paper studies the impact of channeling of Caochangmeng, and uses micro-simulation software VISSIM3.70 to simulate road conditions before and after, in the situation of the current traffic. Then run the software, it can work out various indicators only under the influence of channeling. By analyzing these indicators comparatively, we can assess the project on the traffic capacity, traffic volume, and traffic time and so on. Finally, estimate the project briefly on service level.Key words： Channeling simulation Assessment VISSIM3.7043第一章 绪论41.1研究背景41.2交叉口基本情况41.3毕业设计的内容及任务61.3.1毕业设计（论文）的内容61.3.2毕业设计（论文）的任务6第二章 VISSIM的交通仿真72.1交通仿真概述1572.1.1交通仿真系统的发展情况及趋势72.1.2道路交通系统仿真模型的种类82.1.3道路交通仿真系统的应用92.2 VISSIM仿真系统92.2.1 VISSIM仿真系统基本原理1992.2.2VISSIM仿真系统基本功能102.2.3VISSIM仿真流程102.2.4VISSIM操作界面介绍112.2.5VISSIM软件的应用范围122.2.6 仿真输出12第三章 交通调查143.1 交通调查143.1.1道路几何条件调查143.1.2交叉口信号配时调查153.1.3交通量的调查153.2数据处理结果173.2.1几何条件数据处理结果173.2.2配时数据处理结果183.2.3交通量调查处理结果及分析19第四章 草场门交叉口渠化前后VISSIM仿真224.1背景图绘制与打开224.2道路铺设224.3车辆定义及加载244.4车辆路线的选择254.5信号灯的设置264.6让行的设置284.7行车时间的设置29第五章 仿真结果及工程评价305.1 仿真的运行305.2 仿真结果的输出315.3渠化工程评价345.3.1仿真结果的分析345.3.2服务水平方面分析38第七章 结论与展望407.1 结论407.2展望40谢 辞42附录43第一章 绪论1.1研究背景20 世纪七八十年代, 我国很多城市都建造了环形交叉口。但随着经济建设的快速发展, 特别是城市经济的发展,机动车的数量快速增长,城市交通堵塞、交通秩序混乱的状况日趋严重，原有许多环交的通行能力无法满足这种需求, 交通问题日益尖锐。草场门交叉口连接着城西干道和北京西路，是个重要交叉口。道路交通车辆的迅速增长, 导致草场门交叉口交通问题愈加突出，主要表现在以下几个方面：交通事故频繁发生；交叉口通行能力降低，严重的甚至会引起车辆在交叉口周期性的刹车、启动, 使轮胎磨耗增大, 零件受损； 同时路面也易发生变形、损坏。为了解决这一问题,通常采用交通渠化的方法来缓解交通压力，一般采取拆除其环岛, 将无控制环交改建成一般平交加信号控制的办法12。道路交通渠化就是在道路上用交通标志、标线或用高出路面的各种岛状构造物, 或者利用路面漆刷成不同颜色、护栏、分隔带、隔离墩及其他设施和方法, 对行人与各种不同车型、不同方向、不同速度及不同运动状态的交通流进行引导、隔离和规制, 使交通实体像渠内水流一样顺着一定的方向和线路, 互不干扰安全而有序地运行, 以达到分离和规制交通流的目的。草场门交叉口采用的渠化方式是改变原有环形交叉口为十字交叉，并重新规划道路进入交叉口的车道数，以增大道路通行能力，减少车辆在交叉口的延误，达到提高道路服务水平的目的10。道路渠化工程历时2个月，于2008年7月23日竣工。工程结束后，草场门交叉口由环形交叉口变为十字交叉，车辆在交叉口的运行方式也发生了一些改变，通过现场的调查及随机对道路使用者的访问，反映了渠化工程取得一定的成果。基于此，本文研究草场门交叉口在渠化前后通行能力的变化，通过前后的对比，评估渠化工程。1.2交叉口基本情况草场门交叉口为南北向和东西向交叉的交叉口。南北方向是城西干道（虎距路），上有高架桥；东西方向是北京西路。两方向都是城市干道，即该交叉口为快速干道与主干道的交叉，如下图： 秦 虎 高 北河 龙江小区 东 架 省委、省政府 淮 距 北 京 西 路桥 西 河 省测绘局图1-1 草场门平面图Fig.1-1 picture of Caochangmen随着河西新城区的快速发展，其机动车保有量日益增加，其来往于老城之间的机动车、非机动车、行人数量非常多。东侧北京西路途经多家单位，来往车流量也非常大。在交叉口南北侧，各有城西干道的两对进出匝道，交通量也很大。由于巨大的交通量，该交叉口的交通状况不佳，需要进行改造。其主要症结在于：1、东西向交通流存在明显的潮汐现象；2、南北向非机动车与行人过街条件不良。高峰时段，大量的行人、自行车蜂拥过街，占用机动车道、摩擦等违章行为不断，安全问题尤为严重，行人交通需要多次等待后才能过街；3、流量超出环交承载能力，交通负荷过大。节点现状运行评价表明交叉口的总体饱和度已达到1.52，远远超出其负荷能力，交通舒适性和可靠性较差；4、快速路出入口匝道的转向交通与节点的东西向交通相互影响，制约着快速路主线车流在该节点分流的便利性；5、环交岛内交织段不足，通行能力有限。草场门环形交叉口在高峰时段多数进口道出现二次排队，环内交织运行处于紊流状态，很不稳定。渠化工程本着“以人为本，高效经济”的原则，以实现现有道路交通资源有机合理整合为导向，以减小节点对道路交通影响，改善行人和非机动车交通条件为目标。改造方案采用成熟的无导流岛的平交口形式，具体内容有：拆除中间转盘，改造成路面；渠化工程增加了四个进口道的车道数量；增加南北向高架桥下的掉头车道；增加行人、非机动车的过街设施；调整改造交叉口的绿化设施；调整完善交通信号控制系统。改造工程方案的主要特点有：1、以人为本，缩短行人、非机动车过街的空间和时间。改造后的草场门交叉口范围大为缩减，行人通过交叉口的距离大幅度减少，路口都设置了过街安全岛，以保证行人快速、安全地通过交叉口。2、节点扩容，联网控制，提高交叉口和周边道路交通效率。改造方案充分整合了现有道路的空间资源，增加进口道数量，统一入口道数量。同时，为了解决南北向车辆调头的问题，此次渠化工程充分利用桥下道路空间设置掉头车道。交叉口渠化后将实现交叉口通行能力提升53.3%、交叉口饱和度改善程度高达77%的目的，从而大幅度降低车辆通行交叉口时的行驶延误。同时，现状北京西路已使用绿波控制方式，而之前草场门环交并没有设置绿波，使得绿波流在该节点中断。改造方案可以更好地嵌入北京西路沿线的绿波信号控制系统中，使北京西路更为通畅，又能使其与城西干道快速路转向交通变化相适应。3、科技创新，新技术、新工艺保障优质。该工程尝试利用抗车辙沥青砼等新材料，在渠化岛设计、交通信号设置、交叉口排水设计、整体景观设计等方面进行创新。4、设施综合回收利用，节省工程投资显著。改造方案充分利用了绿化苗木、路牙沿、信号灯、路灯、道路道板等设施材料，减少重新购置费用，节约改建成本，同时保护了环境。5、安全第一，多管齐下提升交通安全。改造方案对行车轨迹进行了深入分析，不会受高架桥桥墩影响，保证车辆通行顺畅。同时，对桥墩设置保护措施。改造后预测的事故发生次数将降低80左右。改造方案对于节点的安全性保障将远大于环形交叉口。1.3毕业设计的内容及任务1.3.1毕业设计（论文）的内容1、简单介绍渠化工程理论和草场门渠化工程情况。2、利用交通调查原理和相关仪器，对草场门交叉口渠化工程以后的道路条件和交通量进行调查，并通过相关处理，得出道路几何条件和交通量的数据。3、简单介绍VISSIM仿真系统的基本原理及仿真系统。4、利用VISSIM3.70软件对渠化工程前后早高峰小时交通情况进行仿真，并用VISSIM3.70软件分析得出对比数据。5、通过渠化工程前后对比研究，对渠化工程进行评估。1.3.2毕业设计（论文）的任务1、学习渠化工程的知识，了解交通调查仪Hi-Pro MTC-20的使用说明及数据处理软件，熟悉仿真软件VISSIM3.70。（论文可选内容）2、完成现场勘察、现场调查方案及现场调查，手工画出交叉口详细平面布置，用数码相机拍摄交叉口车辆运行的情况，利用AUTOCAD画出交叉口平面图。（论文内容）3、完成调查数据整理，以表格或图形形式表达。（论文内容）4、根据调查数据，完成渠化工程前后草场门交叉口的道路仿真并用软件分析该仿真，整理得出的数据。（论文内容）5、进行渠化工程前后的对比，对渠化工程进行评估。（论文内容）第二章 VISSIM的交通仿真2.1交通仿真概述15交通系统仿真是指用系统仿真技术来研究交通行为，它是一门对交通运动随时间和空间的变化进行跟踪描述的技术。从交通系统仿真所采用的技术手段及其所具有的本质特征来看，交通系统仿真也是一门在数字计算机上进行交通实验的技术。它可以是微观的，也可以是宏观的，并且涉及到描述交通运输系统在一定期间实时运动的数学模型。通过对交通系统的仿真研究，可以得到交通流状态变量随时间与空间的变化、分布规律及其与交通控制变量间的关系。2.1.1交通仿真系统的发展情况及趋势1、 国外研究概况:国外道路交通系统仿真研究基本上经历了20世纪5060年代、7080年代以及90年代以来较为明显的发展阶段3。早在1949年，M.A.Simow和D.L.Gerlough便提出了对交通流进行模拟的建议，随后这种建议得到了很好地实施和扩展。20世纪50年代，软件“GOODE”的问世，标志着道路交通仿真的真正开端。随着计算机的发展，到60年代人们已经开始开发了大量的计算机模拟程序。此时，交通仿真的可能性和实用性才被确认，其中美国的TRANSYT交通仿真软件是当时最具代表性的成果。TRANSYT模型是一种宏观仿真模型，用以确定定时交通信号参数的最优值。这一时期的道路交通仿真系统主要以优化城市道路的信号设计为应用目的，模型多采用宏观模型，模型的灵活性和描述能力较为有限，仿真结果的表达也不够理想。20世纪7080年代，由于计算机的迅速发展，交通仿真模型的精度也大大提高，功能更加多样。这期间出现了以NETSIM、FRESIM、FLEXSYT、AIMSUM2（早期版本）等为代表的一批仿真软件。其中的典型代表当属美国联邦公路局开发费的NETSIM模型。该模型是一个描述单个车辆运动的、时间扫描的网络微观交通仿真模型，其对城市道路交通现象的描述精度达到了一个新的高度。进入20世纪80年代后，人们致力于统一标准的软件开发。这一时期具有代表性的软件是1982年美国联邦公路局开发的TRAF交通仿真系统。该系统包括道路网宏观、微观仿真和高速公路宏观、微观仿真四部分，解决了软件标准化问题，可以表示任意现有道路设施上的交通情况，在交通仿真领域达到了空前水平。进入90年代后，随着计算机计算速度的提高和内存的增加，以及Windows操作系统的出现，计算机仿真程序开始朝着可视化方向发展，用户界面更友好，系统集成性能更高，交通仿真的实用性得到进一步的发展，仿真软件的应用也更为广泛。随着20世纪90年代和21世纪的到来，国外对智能交通系统ITS(Intelligent Transportation Systems)的研究日益深入，世界各国竞相开展以ITS为应用背景的交通仿真软件的研究，并达到了道路交通仿真研究前所未有的高潮，出现了一大批评价和分析ITS系统效益的仿真软件系统。2、国内研究现状:与国外相比，国内在道路交通系统仿真方面的研究起步较晚。直至20世纪90年代以后，国内交通工程界才逐渐意识到导流交通系统仿真研究的重要性并予以重视。同济大学、东南大学、北京工业大学、哈尔滨工业大学、交通部公路科学研究所等一批研究院所开始进行探索性的研究并取得了一定的成果。如双车道公路通行能力仿真、高速公路基本路段仿真、高速道路入口匝道范围交通仿真、优先控制型交叉口交通仿真、动态交通仿真、交通诱导仿真等等。但总的来说，目前国内道路交通系统仿真研究仍较为零散，往往只局限于解决单一问题，总体上尚处于应用进口软件系统阶段，迄今为止还未形成普遍为人们所接受的真正意义上的商品化软件产品。3、发展趋势：近年来，计算机软硬件技术的发展非常迅速，给各个发展中的学科以巨大的冲击。今后，道路交通系统仿真将朝着以下几个方向发展：（1）应用规模和范围的扩大；（2）新的仿真方法的涌现；（3）计算机能力的增强；（4）编程方法的改进；（5）表现手法的改进；（6）开放的系统仿真环境的建立；（7）模糊理论的应用；（8）控制系统仿真的需要（9）虚拟现实VR(Virtual Reality)技术的应用；（10）交通需求仿真的飞速发展；（11）面向ITS道路交通仿真系统的开发。2.1.2道路交通系统仿真模型的种类根据仿真模型对交通系统描述细节程度的不同，道路交通仿真可分为宏观仿真（macroscopic simulation）、中观仿真（mecroscopic simulation）和微观仿真（microscopic simulation）三种类型。在宏观交通流仿真模型中，交通流被看作连续流，个体车辆不单独标识。宏观仿真模型适用于描述系统的总体特性，并试图通过真实反映系统中的所有个体特性来反映系统的总体特性。宏观仿真模型的重要参数是速度、密度和流量。中观交通仿真在宏观交通网络的基础上，将个体车辆放入宏观交通流中进行分析，根据模拟的需要，对特定车辆的速度、位置及其他属性进行标识，或对个体车辆分组，再对每组车辆的速度、位置及其他属性进行标识。中观交通仿真模型对交通系统的要素及行为的细节描述程度较高，可以在较大规模的路网范围内进行交通中观仿真。微观交通仿真把每辆车作为一个研究对象，对所有个体车辆都进行标识和定位。在每一扫瞄时段，车辆的速度、加速度、及其他车辆特性被更新。微观交通仿真能模拟出短时段内交通流的波动情况。跟驰模型、超车模型及变换车道模型是微观仿真的基本模型。微观交通仿真对计算机资源要求较高，它的仿真速度慢，用于研究交通流与局部的道路设施的相互影响（如车道划分、道路宽度、弯道、坡度及公交站的设置等），也用于交通控制仿真（如交通信号灯控制、让路停车等）。微观仿真模型的重要参数是每辆车的速度和位置。微观仿真在仿真方法上与宏观仿真完全不同，它要对所有个体特性行为进行描述。微观仿真对交通系统的要素和行为的细节描述程度最高。微观交通仿真模型对交通流的描述是以单个车辆为基本单位的，车辆在道路上的跟驰、超车及车道变换等微观行为都能得到较真实的反映。微观仿真车辆进入路网的时间、车型、车速的设定及路口的转向都是随即确定的。2.1.3道路交通仿真系统的应用交通仿真技术作为一种交通分析工具，已经渗透到交通工程领域的方方面面。其应用领域主要包括17：（1）在交通工程理论研究中的应用目前，仿真软件在交通工程理论研究中的应用主要集中在交通流理论方面。随着计算机技术的迅猛发展，以计算机为辅助工具，利用其可重复性、可延续性模拟交通运行情况，进行交通运行特性和通讯能力研究，已成为交通流理论研究的一个发展方向。（2）在道路几何设计方案评价分析中的应用仿真软件提供了一个3D平台，可以供设计者在计算机中观看、检查所设计道路的实际效果，及时发现设计方案的缺陷和局限性，并进行修改或调整。（3）在交通管理系统设计方案评价分析中的应用最新的交通仿真软件提供了一个将道路和交通设计有机结合在一起的灵活的试验平台，可以直观地提供各种交通设计的实施效果，并可以计算方案实施中的各种交通流参数。（4）在道路交通安全分析中的应用在完成道路几何设计和交通组织设计后，利用仿真软件提供的直观的图形界面，设计者可以通过运行仿真软件来检查道路各个部分商的交通隐患，尤其是在信号设计中，可以直观地通过查看是否有车辆在交通交叉口时发生冲突，以此来评价信号配时方案是否保证了交叉口的通行安全。（5）在交通新技术和新设想测试中的应用（6）在智能交通系统ITS中的应用2.2 VISSIM仿真系统2.2.1 VISSIM仿真系统基本原理19VISSIM是由德国PTV 公司开发的微观交通流仿真系统。该系统是一个离散的、随机的、以1/10 秒为时间步长的微观仿真软件。车辆的纵向运动采用了德国Karlsruhe 大学Wiedemann 教授的“心理生理跟驰模型”; 横向运动(车道变换) 采用了基本规则(Rule- based) 的算法。不同驾驶员行为的模拟分为保守型和冒险型。由德国Wiedemann 教授提出的“心理生理跟驰模型”将跟驰状态通过6 个阀值分为4 个区域, 驾驶员在4个区域中有不同的跟车特性。模型视驾驶员车辆单元( driver- vehicle- units) 为一个统一体。它通过在交通网络上移动驾驶员车辆单元来仿真交通流。车辆以由用户定义或从VISSIM软件输入的数据而确定的方式移动。经过交通网络的每一个驾驶员的驾驶行为依附于特定的车辆, 依赖于该车辆的技术性能, 驾驶员在多车道上不仅受前车的影响, 而且还受相邻车道上行驶车辆的影响。其行为特性采用速度随机分布与车间距临界值的随机分布来表示。在模型中, 驾驶员加速行为可视为速度、速度差、距离、驾驶员与车辆个体特性等因素综合作用的结果。一旦达到某一临界值时, 驾驶员即从一种模式变换到另一种模式, 该临界值是速度差和距离的综合表现。Wiedemann 的跟驰模型是迄今用于计算机交通仿真的最为精确的模型之一。因此就这一点来说, 基于这一理论基础而开发的微观交通仿真软件VISSIM应能较真实地反映和重现实际交通状况。VISSIM软件不但对公交车辆的组成及运行特点作了特别详细的考虑, 而且还在交通流组成中考虑了摩托车、自行车及行人等。2.2.2VISSIM仿真系统基本功能VISSIM可以作为许多交通问题分析的有力工具，它能够分析在诸如车道特性、交通组成、交通信号灯等约束条件下交通运行情况，不仅能对交通基础设施实时运行情况进行交通模拟，而且还可以以文件的形式输出各种交通评价参数，如行程时间、排队长度等。因此，它是分析和评价交通基础设施建设中各种方案的交通适应性情况的重要工具。以下是VISSIM的主要交通分析功能：1、固定式信号灯配时方法的开发、评价及优化。2、能对各种类型的信号控制进行模拟，例如：定时控制方法、车辆感应信号控制方法、SCATS和SCOOT控制系统中的信号控制等。在VISSIM中，交通信号配时策略还可以通过外部信号状态发生器（VAP）来进行模拟，VAP允许用户设计自己定义的信号控制方法。3、可用来分析慢速区域的交通流交织和合流情况。4、可对各种设计方案进行对比分析，包括信号灯控制以及停车控制交叉口、环形交叉口以及立交等5、分析公共交通系统的复杂站台设施的通行能力和运行情况。6、可用来评价公共交通优化处理的各种方案。7、可运用内置的动态分配模式分析和评价有关路径选择的问题。例如：各种信息牌对交通带来的冲击。2.2.3VISSIM仿真流程调查交通量或者预测交通量道路平面图（BMP）和交通组织方案交通参数设置、初始配时初步建立仿真路网仿真流量与输入流量是否吻合仿真网络检查仿真运行仿真动画和评价指标输出是否符合要求输出优化后方案调整交通设计方案NOYESNOYES图2-1 VISSIM软件仿真流程Fig.2-1 progress of VISSIM Microsoft2.2.4VISSIM操作界面介绍VISSIM的操作界面分为5个区域，如图2-2：标题栏：显示仿真程序名称、文件名称、版本号。菜单栏：设置、调整参数。状态栏：第一部分：当前鼠标坐标。 第二部分：网络编辑模式中，显示当前选择的对象信息；仿真过程中，显示仿真时间。 第三部分：网络编辑模式中，显示编辑提示信息。滚动条：上下翻滚视图。工具栏：图形及模块工具。工具栏状态栏标题栏菜单栏滚动条图2-2 VISSIM的操作界面Fig.2-2 interface of VISSIM2.2.5VISSIM软件的应用范围VISSIM软件可以模拟城市道路和公路的交通状况，特别适合于各种城市交通控制系统，主要应用范围包括：（1）由车辆激发的信号控制设计、检验和评价；（2）公交优先方案的通行能力分析和检验；（3）收费设施分析；（4）匝道控制运营分析；（5）路径诱导和可变信息标志的影响分析。2.2.6 仿真输出VISSIM的有些评价指标可以在软件运行同时在窗口中显示，有些可以输出到文本文件中，进而转化成电子数据表（如Excel）进行进一步处理。有些指标两者均可。VISSIM可以输出的评价指标主要有：（1）通行时间；（2）延误；（3）信号控制及信号转变；（4）排队长度及停车次数；（5）换车道的时间地点；（6）通过数据采集点，分车型采集车辆的交通量以及速度、加速度等运行参数；（7）通过车辆记录，采集详细的车辆数据，包括车型，各种速度、加速度值，废气排放量等；（8）通过路段评价，可以得到路段的密度，废气排放量等指标。第三章 交通调查3.1 交通调查 3.1.1道路几何条件调查2009年3月12日对草场门进行道路条件的调查，道路几何条件分路段条件和交叉口条件。道路路段几何条件调查包括单向车道数、各车道宽；交叉口几何条件的调查包括路幅宽度、交叉口进出口车道功能划分、交叉口车道数及交叉口各车道宽。调查过程中还拍了路段及交叉口交通状况的一些照片，如下图： 图3-1 路段照片 Fig.3-1 picture of road图3-2 交叉口照片Fig.3-2 picture of intersection3.1.2交叉口信号配时调查3月12日对交叉口信号配时进行调查，调查时间为上午8：309：30，采用人工计时法。在调查时，一般调查两次，以确保数据的准确性。交叉口信号配时调查包括各个方向进入交叉口的信号灯总周期、每个方向各相位时间长度、相序。3.1.3交通量的调查3月16日，在同学的帮助下，我们组成一个调查小组，开始对交叉口进行交通量的调查，调查时间为上午8：309：30。小组成员四名分别站在各方向进口道指定调查点，用交通调查仪Hi-Pro MTC-20进行交通量的调查。调查之前，小组成员集中学习了一下交通调查仪Hi-Pro MTC-20的基本操作。MTC-20 是一种手持式电子交通调查设备，能进行普通的交通数据采集工作。利用它能够进行的调查有：1、ITF 交叉口转向流量调查在路口调查三种类型的车辆转向交通量数据。2、SID 信号交叉口延误调查在信号交叉口的某一个进口道上，调查车辆的停车延误。3、SSD 停车标志交叉口延误调查在有停车标志的交叉口调查停车延误及其排队现象。4、SFR 饱和流量调查在信号交叉口采集饱和流量（或饱和流率）数据。5、SSP 车辆地点车速调查在某些区域，很方便的采集一些车速样本。6、RTS 原始时间标数据调查记录每一个按键的原始时间。MTC-20交通调查仪如下图： 图3-3 MTC-20交通调查仪 Fig.3-3 picture of MTC-20在本次调查中，需要做的是ITF 交叉口转向流量调查。在这项调查当中，车型分成三类：小车、大客车和货车。116 键为车型1，在本次调查中为小车；分别使用F1 和F2 键加上116 键输入另外两种车型，在本次调查中，F1键加上116 键输入大客车，F2 键加上116 键输入货车。按钮的布置形式模拟了一个标准交叉口，直观明了。面板上有16 个数字按键。其中的12 个是四个进口道上的左转、直行和右转按钮。调查时，如果某辆车从一个进口道左转了，按一下相应的按钮就行了，MTC-20 会记录所有信息。如果一辆大客车右转，就按下F1 不放，再按下#2；如果一辆货车也做了一个右转，就按下F2 不放，再按下#2。使用 MTC-20 做路口转向交通量调查时的方向确定：在仪器键盘上有箭头指示北的方向，操作人员要面向北站立来记录车辆。这时，从北向南行驶的车辆（南向）由14 键记录，从东向西行驶的车辆（西向）由58 键记录，从南向北行驶的车辆（北向）由912 键记录，从西向东行驶的车辆（东向）由1316 键记录。由于本次调查本小组采取多个人同时采用MTC-20交通调查仪调查，小组成员只需站在调查点确定好调查方向，便可记录该方向进入交叉口的车辆。小组成员站在各调查点上后，便开始交叉口转向流量调查。从主菜单中选择 Count，再选择New Count，然后再选择ITF。这时，会让输入地点代码，在本次调查中，虎踞路南进口代码为01，北京西路东进口代码为02，虎踞路北进口代码为03，北京西路西进口代码为04。然后选择数据的统计周期Interval Duration，有1、5、15、30、60 分钟五种选择，本次调查时间为60分，便选择60，选定后按“Ent”键，进入调查界面，再按任意键开始调查，如下图：Site Code: 01Interval Duration01 05 10 15 3060 Minutes. Exit Turning Flow CountSite: 01 Int: 001 =Any key to start=08:30:00Turning Flow CountSite: 01 Int: 001Key #: 12 08:50:0108:50:09 Rem 49:51 MTC-20 会自动记录时间并且在每个统计周期结束以后自动存储数据。当按任意键开始调查后，屏幕的左下角显示当前的时间，可以根据这个时间来按预定的开始时间来开始调查。当按了键之后，屏幕的右下角就显示倒计时。一个统计时间间隔结束了，数据就会保存在存储器里。本次调查只需一个周期便可，小组成员在倒计时结束后按 Bak 键结束调查操作，确保数据已被保存到调查仪里。3.2数据处理结果3.2.1几何条件数据处理结果道路路段条件和交叉口条件调查内容分别见表3-1、表3-2表3-1 道路路段几何条件调查表Table 3-1 table of the roads项目单位道路名北京西路（东）虎距路（南）北京西路（西）虎踞路（北）道路等级主干道快速干道主干道快速干道设计车速km/h60606060设计车辆车种标准小汽车标准小汽车标准小汽车标准小汽车红线宽度m40404040单向车道数车道2222机动车道总宽m15.216.82816.8机非分隔带宽m1.650.11.650.1非机动车道宽m43.63.73.5人行道宽m3.53.53.53.5表3-2交叉口几何条件调查表Table 3-2 table of the intersection项目单位进出口方向北京西路（东）虎距路（南）北京西路（西）虎踞路（北）进口道出口道进口道出口道进口道出口道进口道出口道道路形式主干道快速干道主干道快速干道设计车速车道宽度km/h35353535m2627.62735.4车道数车道64646364单车道宽m2.62.62.63332.62.6车道功能划分1左3直1右3左2直1右1左2直1右2左2直 2右非机动车道宽m43.63.73.5人行道宽m3.53.53.53.5 3.2.2配时数据处理结果1、北京西路东直：76s绿灯，3s黄灯， 右：39s红灯，77s绿灯，3s，41s红灯 左：64s红灯，40s绿灯，3s，53s红灯2、北京西路西直：69s绿灯，3s，88s红灯 右：72s红灯，28s绿灯，3s黄灯，31s红灯，26s绿灯 左：72s红灯，28s绿灯，3s，57s红灯3、虎踞路北直：103s红灯，26s绿灯，3s，28s红灯 右：42s红灯，61s绿灯，3s，54s红灯 左：132s红灯，25s绿灯，3s，4、虎踞路南直：103s红灯，26s绿灯，3s，28s红灯 右：75s红灯，54s绿灯，3s，28s红灯 左：134s红灯，23s绿灯，3s通过对配时数据的整理，用AUTOCAD画出配时图，如下： 图3-4 交叉口信号配时图Fig.3-4 signal configuration of the intersection3.2.3交通量调查处理结果及分析打开仪器后的Unload 选项，将调查的数据上传到计算机上，以便软件对调查数据进行分析，要与Hi-Pro Plus 软件配合使用。首先要先用数据线将调查仪器和计算机相连，按TAB 键将光标移动到Unload 选项上，再按Ent 键进入通讯界面，之后打开Hipro 软件的“文件”菜单，选择“新建”，在指定文件夹里新建“mdb”格式数据集，再选择“串口”菜单，选择“接收数据”项，进入串口配置界面，选择正确的通讯端口及设备型号，如下图 图3-5 接受数据图 Fig.3-5 picture of data transfer 本次调查的仪器均为COM4，然后点击“开始接收”，等待数据上传，再按MTC-20 的Ent 键，数据就会传到计算机上。数据上传结束，会显示上传数据表的名称和类型，本次调查的数据类型为201交叉口转向流量。点击此表，便会出现已经过软件分析的交叉口各转向各类型的车辆产生的交通量，处理后的数据见下表3-3，3-4，3-5： 表3-3交叉口各转向交通量 （单位：辆）Table 3-3 the traffic of every turning进口 转向左直右合计北京西路东（东）4904704572120虎踞路南（南）5765706451684北京西路西（西）5576306102438虎踞路北（北）4855905561561从数据中可以看出，东西向交通量较大，因为北京西路（西）方向有龙江小区等大片住宅区，居民上班出行通过北京西路进入市区，所以产生较大的交通量。而南北向有城西干道高架，吸引了大部分直行的车辆，使得交叉口南北向的交通量较小。表3-4 各进口车型比例Table 3-4 proportion of every vehicle进口 车型小车比例大客车比例货车比例东0.7310.2550.014南0.6730.2840.043西0.8750.1080.017北0.5970.3650.038随着经济的发展，机动车的保有量越来越大，私家车也越来越多，河西是住宅区集中地，早高峰期间西进口小车的比例占到将近90%的比例。而南北向由于高架桥吸引了很大一部分小车，大客车（包括公交车）的比例增大。表3-5 交叉口各转向比例Table 3-5 the proportion of every turning 进口 转向左转比例直行比例右转比例掉头东0.190.5960.214南0.2140.2130.4650.108西0.1470.6510.202北0.2750.1310.3880.206因渠化工程的实施，使环形交叉口变为十字交叉，原本需绕环一周掉转的车辆在进入交叉口之前在左转引道上便可进入调转车道直接调转，大大减少了行车时间，因此本小组特地调查了南北向调转车辆的交通量。为了更直接地看出各交叉口各转向各车型的区别，用Excel画出各转向各类型的车辆，具体见下图：图3-6 交叉口转向比例图Fig.3-6 picture of proportion of every turning从图中可清晰地看到各转向的比例的大小，图标数据可直接用于交通仿真。图3-7 交叉口各车型比例图Fig.3-7 proportion of every vehicle从图中可清晰地看到各车型的比例，图表数据可直接用于交通仿真。第四章 草场门交叉口渠化前后VISSIM仿真交叉口渠化工程前后交叉口改变较大，道路情况改变较小，现以渠化工程后的道路及交叉口做仿真过程的详细介绍，渠化工程之前的仿真也类似。4.1背景图绘制与打开VISSIM是一个当前世界上最先进的仿真软件，任何输入的数据和信息都必须是真实的，道路线条的铺设也是必须是符合现实的尺寸和度量。VISSIM指定的背景图的格式为（*.bmp），通过前期的调查，用AUTOCAD将道路情况绘制出来（比例为1：1），并将图转化为（*.bmp）格式，交叉口平面图如下：图4-1 交叉口平面图Fig.4-1 picture of intersection然后选择options选项backgroundopen（图4-1），背景图就打开了。4.2道路铺设 首先打开*.bmp图形，然后确定比例关系，使得打开的平面图和现状一致，确定比例关系之后，就开始添加道路。在工具栏中，选择按钮 然后在车道中央，按住鼠标右键拖动，到尽头是释放右键，将会出现对话框（图4-2）： 图4-2 道路参数的设置Fig.4-2 Setting of road parameterType是代表道路的类型，No .of Lanes表示车道数，Lane Widths表示车道宽度，单击OK键一条路段就完成了。各路段铺好后，路段和路段之间要通过Connection将他们联系起来的。同样在工具栏中，选择按钮然后左键选择其中的一条路，在这条路上按住鼠标右键，拖动到另一条路上，然后释放右键将会出现对话框如下图：图4-3 连接路段的设置Fig.4-3 setting of road connectionForm Link和To Link是表示起始路段和目标路段。在该软件中，只有两个路段的车道数量是相同的才是可行的。Gradient表示纵向坡度，在本次调查中，坡度为0。所有路网铺好后，如下图：图4-4 铺路图Fig.4-4 picture of road 4.3车辆定义及加载选择network Editor选项Traffic Compositions选中后出现下面的对话框：图4-5 交通组成的定义Fig.4-5 Definition of traffic constitute 然后根据现状调查和设计车速，将车辆参数设定为所要求的，Vehicle Type是车辆类型，Rel.Flow表示该类型车辆的比例，Des.Speed表示期望速度，在本次仿真中，设置的小车的期望速度是60km/h，大客车是50 km/h，货车是40 km/h。重复步骤，就定义好了所有的车辆组成。接下来是车辆的加载，选择按钮然后左键选择道路的最上游的路段，右击这条路段将出现下面的对话框：图4-6 车辆输入Fig.4-6 import of vehicles选中下拉列表框Composition，可以选择定义的交通组成，Volume为交通量，已通过交通调查得出，数据在第二章里已整理好，Form和Until表示车辆生成的起点和终点。4.4车辆路线的选择选择按钮，选择需要车流分配的路段，右击该路段，在右击的位置出现一条红线，表明车流将这里开始分配各车流。每一个进口道都有左转、右转、直行三个方向的车道，即使是相同方向走的车辆他们的线路也会有多种选择，尽管有了左转、右转、直行、反方向的车辆比例，但是对于同一方向的车辆的不同线路行车的比例很难由调查得到，本次仿真中各方向车辆比例采用平均分配，下图为北京西路西进口直行车道分流图4-7： 图4-7 分流图Fig.4-7 picture of diffluence4.5信号灯的设置先选择Single Control选项Editor Controllers，开始设置信号灯。Number